【摘 要】
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张力控制是以卷材为材料的生产机械上最重要的控制系统,不论产品是纸张、塑料薄膜、纺织品、橡胶片或薄钢板卷材,都是在一定的张力控制下被输送到设备,且在一定的张力下被卷
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张力控制是以卷材为材料的生产机械上最重要的控制系统,不论产品是纸张、塑料薄膜、纺织品、橡胶片或薄钢板卷材,都是在一定的张力控制下被输送到设备,且在一定的张力下被卷取。张力的变化对加工材料会产生很大的影响。张力过大会造成加工材料的拉伸变形甚至断裂;张力过小会使卷取材料的层与层之间由于应力变形,造成收卷不整齐,影响加工质量;张力大小不稳定会使卷材线速度变化及卷材的松紧程度不同,导致成品率低。因此,张力控制就成为高精度卷绕系统中非常关键的一个环节。本文首先介绍国内外张力控制系统的发展情况,分析张力产生的原因以及张力的作用,对常见的张力控制方法进行分类,并对各种方法的特点作了分析比较。综合各种方案的优点并考虑实现成本,本文提出了一种新型的张力控制系统方案。该方案采用C8051F040单片机为控制器核心,使用触摸屏作为人机界面,将浮辊式张力传感器采集到的张力值与设定值进行比较,按照一定的控制策略进行数据处理,实时调整控制信号,通过变频器来驱动执行机构,实现卷材张力的控制。文中介绍了该控制系统的总体设计方案、硬件电路设计、软件实现及控制算法设计,并对文中采用的模糊控制算法及模糊自整定PID控制算法的控制效果做了仿真分析。相对于传统的张力控制系统,该系统在信号输入和输出环节都实现了良好隔离,具有较强的抗干扰性能。同时界面友好,操作简便,可进行全方位参数设置,满足不同卷材的要求。
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